UHPC-T形梁斜截面抗裂性能试验
China Journal of Highway and Transport（2023）
Abstract
为研究UHPC梁的斜截面抗裂性能并提出合理的评价指标和设计建议,以期能充分利用UHPC超高的抗拉性能及优秀的裂缝控制能力,设计了5片预应力UHPC-T形梁,并完成其静力加载模型试验,试验参数为剪跨比、箍筋和钢纤维含量,获得了开裂荷载、裂缝分布和应变等关键试验结果.试验结果表明:当剪跨比增加时,开裂荷载会减小,斜裂缝宽度的发展速度却加快;箍筋对开裂荷载影响较小,但能抑制斜裂缝的发展;钢纤维含量的增加会提高开裂荷载和减缓斜裂缝的发展速度.根据材料力学公式推导出斜截面开裂剪力计算公式,进一步采用极限平衡法建立正常使用阶段斜裂缝宽度的计算方法,计算值与试验值吻合良好且偏于安全.通过计算实测开裂剪力作用下斜截面的主拉应力可知:开裂时斜截面的主拉应力会超过UHPC的抗拉强度,不仅体现了UHPC的应变硬化特性,还反映了UHPC梁良好的斜截面抗裂性能.对比各国规范的斜截面抗裂设计规定,中国规范建议稿的容许应力值较为保守.基于开裂时的主拉应力水平和各国规范规定,建议放宽整体预应力UHPC梁的主拉应力限值,取为60％的弹性极限抗拉强度并考虑纤维分布的不均匀性.对于允许开裂的UHPC梁,应验算正常使用阶段的斜裂缝宽度以满足适用性和耐久性要求,并考虑斜截面抗裂需求合理地配置箍筋.
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Key words
bridge engineering,diagonal crack resistance,model test,UHPC beam,shear cracking force,diagonal crack width
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